高艷飛
中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院(中山 528436)
我國是食用菌生產(chǎn)大國,食用菌資源豐富。食用菌作為21世紀(jì)的健康食品,是名副其實的天然保健品[1]。松茸是一種純天然的珍稀名貴食用菌類,被譽(yù)為“菌中之王”。西藏林芝松茸被公認(rèn)為是品質(zhì)最高的松茸,近年來成為餐桌新寵。松茸采收后仍保持較高的生理活性和旺盛的生命力,菇體會不斷降解自身養(yǎng)分滿足生長的需要,出現(xiàn)失重、開傘、菇柄皺縮、組織呈水浸狀及褐變等品質(zhì)下降的現(xiàn)象。余華等[7]指出這些癥狀的產(chǎn)生大都與菇體的生理代謝有關(guān)。不同食用菌因自身外觀形態(tài)、生理特征的不同,各自具有不同的保鮮期。
食用菌的貯藏主要從以下幾個方面入手:調(diào)節(jié)呼吸作用和新陳代謝來抑制衰老、抑制微生物活動從而抑制腐敗變質(zhì)、控制水分蒸發(fā)等。食用菌的保鮮方法主要包括改變儲藏溫度或者氣體環(huán)境、采用輻照技術(shù)、加入保鮮劑或者使用不同的包裝材料、采用不同的包裝方式等。目前市場保鮮運輸過程中,香菇的保鮮方式與松茸類似,杜傳來等[8]用3種薄膜保鮮袋分別在4,13和20 ℃環(huán)境下包裝香菇,結(jié)果發(fā)現(xiàn)3個溫度條件下香菇的儲存期分別是10,7和4 d。3種薄膜對香菇的品質(zhì)也有較大影響,HDPE效果最好,LDPE最差。4 ℃下HDPE包裝的香菇在相同貯藏期內(nèi)品質(zhì)最佳。
試驗討論了不同的采后包裝方式對于食用菌品質(zhì)的影響,選用松茸作為試驗對象,并設(shè)定溫度、氣調(diào)包裝、包裝材料和包裝外箱等4種影響較為突出的影響因素,通過進(jìn)行貨架期松茸失重率測定及VC含量的變化來觀測保鮮效果,為構(gòu)建采后食用菌完善的處理方式提供有效的數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)理論支持。同時對不同包裝方式的保鮮效果進(jìn)行分析,選擇一種最佳的松茸保鮮包裝方式,為市場提供可以操作的流通措施。
1.1.1 松茸及材料準(zhǔn)備
選擇松茸作為包裝對象,松茸采自市東郊區(qū)蘑菇基地,隨后將采摘的松茸進(jìn)行分揀,挑選菇體完整、顏色潔白、菇蓋未開傘、無病蟲害、無機(jī)械傷、子實體大小基本一致的松茸,選擇不同包裝方式對松茸進(jìn)行物流保鮮包裝試驗,選定8,16和24 h 3個模擬運輸?shù)臅r間段,對準(zhǔn)備好的材料進(jìn)行包裝,通過測定貨架期松茸的VC含量、失重率等生化指標(biāo),對比分析得食用菌最佳的保鮮方案。包裝材料,BOPP、PE薄膜和0201型瓦楞紙箱,包裝材料來源于湖南工業(yè)大學(xué)包印實驗室及附近的株洲百貨大樓。
1.1.2 松茸包裝預(yù)處理材料
碘化鉀(湖南匯虹試劑有限公司);可溶性淀粉(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);加碘精制鹽(湖南省湘衡鹽化有限責(zé)任公司);碘酸鉀(天津博迪化工股份有限公司);濃H2SO4(湖南工業(yè)大學(xué)實驗室)。
1.1.3 松茸保鮮包裝測試儀器
JY2001型電子天平(上海浦春計量儀器有限公司);FYL-YS-50LL型恒溫箱(北京福意電器有限公司);GQ500D氣調(diào)保鮮包裝機(jī)(上海鋼擎機(jī)械制造有限公司);振動臺HT9363(臺灣弘達(dá)公司)。
模擬條件選擇公路運輸條件,通過不同包裝運輸方式對松茸貨架期的影響,對比選擇最優(yōu)的包裝方式,以達(dá)到解決目前食用菌物流體系的問題。由于目前階段物流行業(yè)的發(fā)展和機(jī)動化水平的提高,蘑菇運輸已經(jīng)達(dá)到便捷化、快速化的階段,從西藏工布江達(dá)基地到廣州約需24 h,因此模擬運輸試驗時間上限為24 h。
選定模擬運輸中8,16和24 h三個試驗時間段,均勻分成3個時間組,分別采用LDPE和BOPP用作氣調(diào)包裝材料進(jìn)行瓦楞紙箱運輸和木箱運輸兩種運輸包裝方式,填充氣體采用空氣和15% O2+40% CO2+45%N2[1]兩種氣體作為填充氣體,模擬流通方式采取模擬公路運輸,測定不同包裝方式對貨架期的影響。
1.3.1 松茸樣品制作及預(yù)處理
從蘑菇基地采購3 kg松茸,按其處理方式進(jìn)行分組,共計16組,共80袋(每袋裝入松茸30 g),進(jìn)行貯藏期試驗,濕度控制在90%。
40袋置于5 ℃的條件下低溫貯藏,并將其中20袋分為氣調(diào)包裝與空氣包裝,氣調(diào)包裝組記為DQ組,空氣包裝記為DK組。將DQ組中的10個試驗組選用PE塑料作為包裝材料,記為DQP,另外選擇BOPP作為包裝材料記為DQB。將DQP組的材料包裝外箱分為選擇蜂窩紙板組記為DQPF組,其余采用木箱作為包裝外箱記為DQPW組。加DK組中的10個試驗組選用PE塑料作為包裝材料,記為DKP,另外選擇BOPP作為包裝材料記為DKB。將DKP組的材料包裝外箱分為選擇蜂窩紙板組記為DKPF組,其余采用木箱作為包裝外箱記為DKPW組。
另外40袋置于常溫(25 ℃)的條件下常溫貯藏,并將其中20袋分為氣調(diào)包裝與空氣包裝,氣調(diào)包裝組記為CQ組,空氣包裝記為DK組。將CQ組中的10個試驗組選用PE塑料作為包裝材料,記為CQP,另外選擇BOPP作為包裝材料記為CQB。將CQP組的材料包裝外箱分為選擇蜂窩紙板組記為CQPF組,其余采用木箱作為包裝外箱記為CQPW組。將DK組中的10個試驗組選用PE塑料作為包裝材料,記為CKP,另外選擇BOPP作為包裝材料記為CKB。將DKP組的材料包裝外箱分為選擇蜂窩紙板組記為CKPF組,其余采用木箱作為包裝外箱記為CKPW組。將以上16組試驗置于模擬振動臺進(jìn)行模擬振動試驗,于8,16和24 h分別進(jìn)行VC含量測定及失重率測定試驗。
1.3.2 松茸樣品分組及試驗方案
1.3.2.1 模擬物流包裝
將以上16組需要氣調(diào)包裝的試驗組,放置于氣調(diào)包裝機(jī),調(diào)節(jié)氣體比例:O2∶CO2∶N2=15∶40∶45(V/V),調(diào)節(jié)抽氣時間、充氣時間及熱封時間,保證抽氣及充氣時間,以及熱封效果完好,進(jìn)行氣調(diào)包裝。將所有試驗組包裝好后,貼加標(biāo)簽,準(zhǔn)備進(jìn)行模擬運輸試驗。
將進(jìn)行氣調(diào)包裝和空氣包裝的BOPP和PE分別放置于蜂窩紙箱和木箱中,進(jìn)行模擬振動試驗,每隔8小時,隨機(jī)取每組試樣3包,分別利用KIO3滴定及稱重,檢測其VC含量的變化和重量的變化,測得其失重率。
1.3.2.2 模擬物流運輸過程
每袋包裝松茸質(zhì)量(30±3)g,每組處理包裝5袋,每次測定隨機(jī)抽3袋取樣,分別測定每組8,16和24 h模擬運輸過程。物流模擬試驗結(jié)束后進(jìn)行模擬貨架期試驗,模擬貯藏溫度為30 ℃,濕度為90%,分別模擬物流8,16和24 h,模擬運輸后測定貨架期內(nèi)松茸各指標(biāo)的變化情況,并記錄。
模擬公路運輸環(huán)境,經(jīng)過查閱運輸包裝設(shè)計可得表1。
表1 解放牌雙軸卡車振動記錄表(空載)(g=9.81 m/s2)
由表1可得,公路運輸環(huán)境,車速為35 km/h,頻率為3~100 Hz,峰值為0.7~1.4 g,基頻f1=3 Hz,f2=9 Hz,設(shè)置振動臺參數(shù),進(jìn)行模擬振動試驗。試驗方案分組及編號如表2所示。
表2 試驗分組及編號
1.3.3 松茸各新鮮指標(biāo)測試與標(biāo)定
模擬物流包裝前松茸新鮮指標(biāo)測定
1.3.3.1 VC含量測定
由于VC具有還原性,可被I2定量氧化,加入KI溶液及H2SO4溶液,使用I2溶液直接測定。通過測定消耗碘溶液的濃度及其體積,計算試樣中維生素C的含量?;瘜W(xué)反應(yīng)式如下:
KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
配制淀粉指示劑,根據(jù)試驗操作,將購得的松茸研磨,取其上清液,用淀粉指示劑作為顏色指示劑,加入H2SO4溶液、KI溶液及1 mL淀粉溶液,搖勻加塞,避光靜置2 min,用KIO3溶液滴定終點(淡藍(lán)色30 s內(nèi)不褪色),記錄數(shù)據(jù)。
1.3.3.2 初始質(zhì)量
將試驗分組后的試樣進(jìn)行稱重,為測定包裝后的失重率等相關(guān)指標(biāo)做對照,稱其質(zhì)量并記錄。
1.3.4 失重率的測定
根據(jù)試驗結(jié)束時松茸的情況進(jìn)行各種測試。失重率測定,采用稱量法測定,按式(1)計算。
式中:W為失重率,%;W1為松茸貯藏前的質(zhì)量,g;W2為松茸貯藏后的質(zhì)量,g。
1.3.5 VC含量測定
采用碘酸鉀滴定法。制得0.01 mol/L碘酸鉀溶液,稱取10.0 g樣品研磨成漿狀,加入少量的2%的鹽酸溶液至一定量,過濾取濾液,分別取0.5 mL KI溶液、2.0 mL淀粉溶液和2.5 mL蒸餾水至三角瓶中,混勻。用碘酸鉀溶液進(jìn)行滴定,滴定時,不斷晃動三角瓶,至微青色不褪為終點。記錄所用碘酸鉀溶液的體積,重復(fù)3次,同時,以5.0 mL鹽酸溶液作為空白對照按同樣方法進(jìn)行滴定,VC含量按式(2)計算。
式中:V為樣品滴定消耗的碘酸鉀溶液的體積,mL;0.088為1 mL 0.01 mol/L碘酸鉀溶液相當(dāng)?shù)腣C的質(zhì)量;a為提取液全量,100 mL;b為滴定時的用提取液量,5 mL;W為樣品質(zhì)量,10 g。
2.1.1 模擬物流包裝前松茸初始重量的測定
將16組包裝放置于電子天平上稱量,放置3 s后,直至數(shù)值不再發(fā)生變化,記錄16組數(shù)據(jù)如表3所示。
表3 各試驗組初始質(zhì)量
2.1.2 模擬物流包裝前松茸KIO3消耗量的測定
根據(jù)試驗操作,將購得的松茸研磨,取其上清液,滴定混合液,直至溶液變藍(lán),且30 s內(nèi)部褪色,記錄反應(yīng)所需KIO3溶液,為30 mL。
松茸是食用菌中VC含量相對較高的菌種,因此VC含量是松茸新鮮品質(zhì)的一個重要指標(biāo),此次試驗的松茸在物流模擬前的VC測定需要消耗KIO3滴定為30 mL。從圖1可以看出,隨著貨架期時間的增加,不同物流時間的16種包裝的松茸其VC含量均呈下降趨勢,其中低溫運輸環(huán)境和采用氣調(diào)包裝的DQPF組VC含量下降趨勢最慢。
圖1 物流模擬結(jié)束后KIO3消耗量變化
對圖1進(jìn)行分段分析發(fā)現(xiàn):當(dāng)模擬物流時間為8 h時,DKPF組、DQBF組、DKBF組的VC含量變化趨勢基本一致,且對比好于CKPF、CQBF、CKBF組,說明低溫運輸能在一定程度上減緩VC含量的下降。由圖1可以看出:CKBF組包裝的松茸VC含量下降趨勢最快,說明包裝箱在貨架期時對松茸VC含量也有一定影響;物流時間為16 h時,松茸VC含量變化趨勢比物流時間為8 h時更加明顯,VC含量變化量最大的是CQBW組,消耗KIO3量為21.2 mL。16種包裝的松茸VC含量變化趨勢基本一致,且使用低溫運輸包裝的松茸碘酸鉀消耗量(即VC含量)低于常溫包裝組,氣調(diào)包裝組優(yōu)于空氣包裝組;物流時間為24 h時,CKBF組包裝的松茸VC含量變化較大,消耗KIO3量為17.5 mL,且與CQBW組消耗量接近,說明物流超過24 h后氣調(diào)包裝對于松茸VC含量的影響逐漸降低,DKBF組松茸包裝優(yōu)于CKBF組松茸包裝,則說明低溫運輸對松茸VC含量的變化的優(yōu)化效果好于氣調(diào)包裝。
食用菌呼吸屬于躍變型,生理后熟性較強(qiáng),采收后仍保持較高的生理活性和旺盛的生命力,菇體會不斷降解自身養(yǎng)分滿足生長的需要,出現(xiàn)失重、開傘、菇柄皺縮、組織呈水浸狀及褐變等品質(zhì)下降的現(xiàn)象,隨著物流及貨架期時間的增加,失重率也呈現(xiàn)著上升趨勢。由圖2~圖4可以看出:隨著貨架期時間的增加,不同物流時間的16種包裝的松茸其失重率均呈上升趨勢,而且物流時間越長的松茸在貨架期內(nèi)失重率的上升幅度越明顯。
結(jié)合圖2~圖4可知,CKBF組失重率增加最明顯,不同物流時間下CKBF組包裝的松茸失重率始終高于其他包裝,DQPF組包裝失重率最低,其次為DQPW組,說明低溫、氣調(diào)、PE薄膜運輸環(huán)境能夠有效抑制松茸的呼吸強(qiáng)度和失水,延緩其成熟和衰老的緣故從而降低失重率。當(dāng)物流時間低于8 h時,DKBF組、DKPF組和DQBF組這三種包裝方式的松茸失重率沒有明顯差別,而物流時間為24 h時此3種包裝的失重率出現(xiàn)明顯差距,由此對比說明松茸物流時間越長,氣調(diào)包裝能夠降低松茸失重率的效果越明顯,選用阻隔性較好的PE作為包裝材料能夠降低松茸失重率的變化。
圖2 物流模擬時間8 h在貨架期內(nèi)失重率的變化
圖4 物流模擬時間24 h在貨架期內(nèi)失重率的變化
由此可知,不同物流時間的松茸在72 h的貨架期內(nèi),DQPF組包裝的松茸失質(zhì)量變化最小,能夠在一定程度上降低松茸失水,DQPF組的包裝效果最佳。物流16 h后的松茸相對于物流8 h的松茸腐爛指數(shù)均升高,16種包裝方式處理的松茸,在貨架期時間60 h結(jié)束后腐爛指數(shù)均高于8.4%。貨架期時間低于24 h時,DKBF、DKPF、DQBF、DQPF、DKBW、DKPW、DQBW、DQPW 8種包裝的松茸腐爛指數(shù)由低到高分別為DQPF、DQPW、DQBF、DQBW、DKPF、DKPW(DKBF)、DKBW,而36 h后8種包裝方式的松茸腐爛指數(shù)差異更大,但介于6%~8.5%之間,而DQPF組包裝的松茸腐爛指數(shù)最低,均在6%以下。
圖3 物流模擬時間16 h在貨架期內(nèi)失重率的變化
綜上所述,DKBF組松茸包裝與CKBF組松茸包裝相比,低溫運輸?shù)陌b方式能在一定程度上抑制松茸的呼吸作用,對其松茸失重率的增加有抑制作用。DKQF組松茸包裝優(yōu)于DKQW組松茸包裝說明蜂窩紙板做包裝外箱的保鮮效果好于木板箱,這可能是由于蜂窩紙板的散熱性能及抗沖擊性能在模擬運輸?shù)倪^程中可以較好地保護(hù)產(chǎn)品,從而使保鮮效果更好。整體來看,DQPF組松茸包裝的松茸失重率始終低于其他包裝則說明“低溫運輸+氣調(diào)包裝+PE做包裝材料+蜂窩紙板做包裝外箱”能夠有效減緩松茸失重率的降低,其原因是由于:低溫的運輸環(huán)境和氣調(diào)包裝可以抑制松茸的呼吸作用,減少VC的損失,PE包裝材料透氣性好于BOPP,從而松茸不會壞死,蜂窩紙板在運輸過程中對松茸振動、沖擊性的保護(hù)優(yōu)于瓦楞紙板。
試驗對松茸采后包裝方式進(jìn)行了設(shè)計,選擇了16種包裝方案進(jìn)行了對比試驗,通過3個不同的模擬運輸時間與72 h貨架周期的模擬,對松茸整體運輸及出售進(jìn)行了整體分析,并通過對其新鮮指標(biāo)測量與標(biāo)定,結(jié)果發(fā)現(xiàn):在不同時間的物流模擬結(jié)束后,DQPF組包裝(低溫運輸+氣調(diào)包裝+PE包裝材料+蜂窩紙板外包裝箱)的松茸各項新鮮狀態(tài)指標(biāo)均優(yōu)于其他包裝方式,其主要原因是低溫運輸與氣調(diào)包裝可以抑制細(xì)胞的呼吸作用。通過試驗我們發(fā)現(xiàn),松茸保鮮指標(biāo)受貨架期影響較大,表明根據(jù)松茸品牌定位更有利于包裝方式選擇,也是松茸真實運輸環(huán)境下進(jìn)行保鮮包裝設(shè)計所要考慮的重點。